Оцінено ефективність трьох різних методів підвищення втомної довговічності алюмінієвого сплаву Д16AT за наявності деталей з кріпильними отворами. Об'єктами порівняльного аналізу є методи розширення отвору за допомогою фрикційного штиря, холодна механічна обробка твердим сердечником і симетричне холодне розширення. Результати узагальнені на основі втомних випробувань, отриманих кривих S - N, дифракції рентгенівських променів і мікроструктурного аналізу. При випробуваннях на багатоциклову втому холодне розширення забезпечує більш ніж 66-кратне збільшення втомної довговічності в порівнянні з методом холодної механічної обробки і більш ніж 82-кратне в порівнянні з методом фрикційного штиря. За допомогою рентгеноструктурного аналізу встановлено, що більш висока ефективність методу холодного розширення обумовлена симетричним розподілом (відносно середній площині пластини) залишкових кільцевих напружень навколо отвору. З іншого боку, метод механічної обробки викликає значний градієнт розподілу залишкових напружень по товщині пластини, що обумовлює зародження і поширення кутових втомних тріщин. Показано, що ефективність методу з використанням фрикційного штиря залежить в першу чергу від тепла, що виділяється, і еквівалентної пластичної деформації. Поєднання цих чинників визначає позитивні мікроефект модифікації мікроструктури безпосередньо навколо отвору і макроефект за рахунок залишкових стискуючих напружень. Метод холодного розширення слід використати для попереднього напружування для кріплення отворів в найбільш навантажених елементах конструкції літаків (крила і фюзеляж) із сплаву Д16AT, тоді як метод фрикційного штиря - для обробки кріпильних отворів в менш навантажених елементах.
Ключові слова: алюмінієвий сплав Д16АТ, випробування на втому, залишкові напруження, метод фрикційного штиря, симетричне холодне розширення.

Механізми динамічного повернення і динамічної рекристалізації чинять помітну дію на механічну поведінку і мікроструктуру матеріалів, що піддаються деформації при високих температурах. Для оцінки процесу зміни щільності дислокацій в чистій міді при високотемпературному стискуванні використали модифіковану модель Коксу і Мекингу. Побудована і верифицирована залежність між умовами деформації і параметрами моделі. Модель забезпечує кількісне прогнозування кривих напруги пластичної течії, величини рекристалізованої фракції і розміру рекристалізованих зерен в різних умовах, а також може ефективно враховувати механізм рекристалізації при деформації. Характер зміни щільності дислокацій і динамічної рекристалізації чистої міді створює основу для оптимізації термомеханічної обробки в різних областях промислового виробництва.
Ключові слова: чиста мідь, щільність дислокацій, конститутивна модель, динамічна рекристалізація, розмір зерна.

Процес адитивного нанесення присадного матеріалу тертям дозволяє розробити новий підхід до додаткової його обробки шляхом осадження і нанесення покриттів на багат схожих і різнорідних матеріалів з наданням їм спеціальних механічних властивостей. При цьому присадний матеріал може пошарово осаджуватись на основу під впливом нагріву і пластичної деформації за рахунок тертя між присадним стрижнем і основою. Для розуміння складних фізичних явищ, супроводжуючих цей процес, побудована модель чисельного моделювання осадження першого шару з використанням гідродинамічного методу згладженого потоку часток, яка включена в програмний комплекс LS-DYNA. На підставі результатів моделювання виконана оцінка розподілу температур, осадження матеріалу, деформації і напруженого стану. У експерименті вимірювали також твердість по Виккерсу для перевірки розподілу напружень. Більш висока напруга на верхньому шарі і твердість по Виккерсу виявилися аналогічними характеристиками внаслідок залежності між напругою і твердістю.
Ключові слова: адитивне тертя, гідродинаміка згладжених часток (sph), напружений стан, розподіл температури.

QP- сталь відноситься до високоміцних сталей третього покоління. Вона має хорошу пластичність (отримана шляхом загартування з подальшим відпустком і виділенням карбідної фази). При випробуванні на одновісне розтягання визначені основні механічні параметри. Показано, що для сталі QP980 вони набагато вищі, ніж для сталей HSLA450 і DP590. На підставі результатів випробування на втрату стійкості була побудована діаграма формованості. При надвисокій міцності стали QP980 границя її формованості виявилася не дуже низькою. Формованість QP980 перевіряли за допомогою скінченноелементного аналізу і реального штампування. Отримані дані порівнювали з такими для високоміцних сталей HSLA450, DP600 і TRIP600. Встановлено, що сталь QP980 має хорошу комбінацію високої міцності і пластичності, при цьому її формованість близька до такої сталі DP600, що має більш високу міцність.
Ключові слова: загартування і розділення сталі, властивості матеріалу, границя формованості.

Вивчений вплив виділення часток вторинних фаз на текстуру рекристалізації високоміцної сталі з дрібнозернистою структурою без фази упровадження. Експериментально показано, що розміри часток вторинних фаз збільшуються, а їх кількість зменшується залежно від часу і температури відпалу. На текстуру в основному впливають розміри, кількість і розподіл часток. Тонкодисперсні частки вторинних фаз міцно закріплюються на межах зерен, що істотно перешкоджає розвитку текстури поверхні {111}. Якщо міцність їх закріплення на межах зерен зменшується, текстура поверхні {111} покращується за рахунок скупчення і зростання часток вторинних фаз залежно від часу відпалу. Міцність γ-фазы ({111} <112> текстура) збільшується і досягає максимуму при температурі відпалу 850°С, потім зменшується з її підвищенням. Виділені частки розміром 40-60 нм сприяють розвитку компонента текстури {111}.
Ключові слова: частки вторинної фази, осади, текстура рекристалізації, міжзерна межа, високоміцна і дрібнозерниста сталь без упровадження.

Вивчено вплив швидкості обертання штиря на мікроструктуру і механічні властивості з'єднань із сталей Super304H/T92, отриманих зварюванням тертям. Показано, що зварні з'єднання мають відповідні властивості, при цьому міцність і ударна в'язкість відповідають вимогам. При збільшенні швидкості обертання (1200-1800 об/хв) теплота і кількість виділених карбідних фаз в зоні термічної дії зварних з'єднань зростають, ударна в'язкість знижується, мікротвердість збільшується, а міцність при розриві не змінюється.
Ключові слова: зварювання тертям, зварні з'єднання, швидкість обертання, стали Super304H / T92.

Розроблені ремонтний хомут для підводних нафто- і газопроводів і структура його кільцевого ущільнення. Виходячи з принципу рівності контактного тиску на поверхні і розрахунку для товстостінного циліндра виведена формула для визначення контактного тиску між кільцем ущільнювача і зовнішньою стінкою трубопроводу. Побудована осесиметрична скінченноелементна модель для кільцевого ущільнення хомута з використанням програмного комплексу ABAQUS. Модель застосовується для розрахунку контактного тиску, що забезпечує необхідне зусилля притиску, і для визначення відповідного попереднього навантаження на болт хомута діаметром 219 мм. За допомогою моделі також визначають максимальний і середній ефективний контактний тиск між кільцем ущільнювача і зовнішньою стінкою трубопроводу. Експериментально перевірено прогноз контактного зусилля, викликаного деформацією кільця ущільнювача із-за обмеження на його конфігурацію. Скінченноелементний розрахунок і експериментальні результати підтверджують справедливість теоретичного обгрунтування виведеної формули. Розрахунки можуть послужити основою для розробки структури ущільнення хомута і конструкції в цілому, а також сфери їх можливого застосування.
Ключові слова: підводний нафтогазопровід, ремонт, затиск, ущільнення, середній ефективний контактний тиск.

Вивчено вплив температури на структурні і механічні характеристики нержавіючої сталі AISI 420. Сплав на основі заліза піддавали нормалізації при трьох температурах 975, 1025 і 1075°З впродовж 1 ч і відпалу при температурі від 250 до 650°С, 2 ч. В процесі обробки сталь охолоджувалася на повітрі. Використані методи наноіндентування, виміру макротвердості, скануюча електронна мікроскопія, мікроскопія, що просвічує, і дифракція рентгенівських променів для визначення вказаних характеристик. Для кожної температури нормалізації спостерігалися дві стадії механічної поведінки стали. На першій макротвердість і нанотвердість трохи зменшуються в діапазоні температур 250...450°С, на другій спостерігається їх значне зменшення при 550 і 650°С. На мікроструктурному рівні незміцнення сталі AISI 420 відбувається шляхом дисоціації великого цементита на дрібніші сфероїди.
Ключові слова: мартенситна нержавіюча сталь AISI 420, відпал, сфероїдальний цементит, наноіндентування, растрова електронна мікроскопія, дифракція рентгенівських променів.

Композиційні матеріали SiCp/Al обробляли твердосплавним різальним інструментом, морфологію їх поверхні вивчали за допомогою скануючої електронної мікроскопії і енергодисперсійної рентгенівської спектроскопії. Стан алюмінієвої матриці у відсутність SіСр вивчали на підставі теорії крихкого руйнування. Представлено механізм руйнування і видалення SіСр по механізму зрушення, виявлено умови вязкохрупкого руйнування SіСр. Процес фрезерування SiCp/Al досліджували при руйнуванні SіСр. Математична модель руйнівного зусилля для SіСр/АІ побудована на підставі обгрунтованих припущень і врахуванням контакту між твердою фазою фрези і матеріалом заготівлі. Вивчення механізму крихкого руйнування SіСр/АІ покладене в основу поліпшення якості поверхні композиційного матеріалу SіСр/АІ, що фрезерується.
Ключові слова: SiCp / Al, карбід, крихке руйнування, фрезерування.

Розробка біметалічних матеріалів - одне з напрямів сучасних досліджень. Відмінність у властивостях компонентів такого матеріалу може змінити механічні характеристики, що забезпечує його максимально ефективне функціонування в різних областях. Встановлений механізм деформації при витяганні Сu - Аl листа, побудована модель розрахунку деформації викривлення, яка зв'язує кут викривлення з визначальними чинниками. Для обробки 3D зображень застосовували сучасне устаткування. Запропоновано параметр аналогічний коефіцієнту Пуассона відносно опису службових і власних властивостей двошарових матеріалів.
Ключові слова: біметалічний лист, витягання, викривлення.

За допомогою скінченноелементного аналізу виконано моделювання вільного і фіксованого станів основи плоскої лопатки з метою виявлення впливу тріщини на частоту її власних коливань. Отримані частоти власних коливань лопаток з різним розташуванням і завдовжки тріщин. Встановлено, що тріщина знижує жорсткість лопатки і чинить дію на частоту власних коливань. Чим довше тріщина, тим значніше зміна жорсткості і більше зниження частоти власних коливань. У вільному стані вплив тріщин однакової довжини на частоту власних коливань практично ідентично, якщо вони знаходяться між двома вузловими лініями згинальних коливань першого порядку. Вплив тріщини на висоті половини лопатки у вільному стані на власні частоти дуже близько до такого тріщини на висоті 1/8 лопаток у фіксованому стані. Дані практичні рекомендації по виявленню тріщин, що викликають руйнування, і оцінені їх довжина і розташування залежно від варіації частоти.
Ключові слова: лопатка, тріщина, частота власних коливань, метод скінченних елементів.

Отримано сплав Co - Cr - Ni - W - C в результаті холодного плющення з метою вивчення результатів його впливу на міцність. Представлені мікроструктура, фази, що виділилися, і механічні властивості. В якості основних фазових складових вибрані карбід М6С, інтерметалідне з'єднання Co3W і матриця α- Co. При холодному плющенні сплав деформувався головним чином із-за прослизання дислокацій при невеликому обтисканні, при цьому в матриці утворювалася деяка кількість мікродвійників. Якщо обтискання збільшувалося до 20%, зерна ставали витягнутими, а двійникування - основним механізмом деформації. Якщо обтискання досягало 40%, сплав придбавав звичайну мікроструктуру з сильно подовженими зернами. Перетин двійникових пластин призводить до утворення численних комірчастих субструктур. Нормальне обтискання сплаву склало 15-20%, тоді як критичне обтискання - 30%. Якщо деформація перевищує критичне обтискання, в сплаві з'являться тріщини. Зі збільшенням міри обтискання пластичність сплаву зменшується, а міцність зростає.
Ключові слова: сплав Co - Cr - Ni - W - C, холодне плющення, деформація, мікроструктура, механічні властивості.